近日，我校环境污染与疾病监控教育部重点实验室教师王祺博士为第一作者，张爱华教授为通讯作者在国际期刊《总环境科学》（Science of The Total Environment；中科院一区，Top期刊）发表题为“SIRT1-mediated tunnelling nanotubes may be a potential intervention target for arsenic-induced hepatocyte senescence and liver damage”的研究论文。该研究得到了国家自然科学基金重点项目的支持。
砷是一种广泛存在的环境毒物，其健康危害是全球性的公共卫生问题。砷暴露可引起严重的肝损伤，但由于其发生发展过程及影响因素复杂，致病机制仍不明了，限制了砷致肝损伤防治工作的开展。线粒体作为对外界环境最为敏感的细胞器之一，是细胞对外界有害刺激应激性反应的早期靶点，亦是参与疾病发生和发展的关键细胞器。线粒体功能障碍是导致细胞衰老进而引起肝损伤的重要原因之一。隧道纳米管（Tunneling Nanotubes, TNTs）是一种在细胞之间形成的以纤维状肌动蛋白（Fibros actin, F-actin）为骨架的膜结构，是细胞间实现线粒体转移的重要介质，其可通过介导正常线粒体向受损细胞传递减轻细胞损伤。沉默信息调节因子2相关酶1（silent mating type information regulation 2 homolog 1, SIRT1）是调节线粒体功能、蛋白质稳态、炎症反应等与衰老密切相关生理病理过程的关键基因，具有发挥抗氧化、抗炎、抗衰老等一系列功能。有限研究报道，SIRT1可通过维持F-actin稳态促进细胞迁移，然而SIRT1可否通过调控F-actin介导的TNTs形成，发挥其维持线粒体稳态及抗衰老作用，目前尚不清楚。
该研究通过构建砷诱导肝损伤大鼠模型及肝细胞衰老模型，发现砷可通过抑制肝脏和肝细胞SIRT1的表达及F-actin聚合，进而阻碍肝细胞间TNTs的形成及其介导的线粒体转移，在砷诱导的线粒体功能障碍、细胞衰老和肝损伤中发挥关键作用；而上调SIRT1则可促进F-actin聚合及肝细胞间TNTs的形成，有效减轻砷所致的肝线粒体功能障碍及肝细胞衰老。该研究揭示了SIRT1在砷诱导肝细胞衰老及肝损伤中的重要调控作用，为深化认识砷致肝损伤机制提供了新见解，同时为砷致肝损伤靶向防治药物的开发提供了研究基础和科学依据。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174502
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